CN111756327A - 一种晶硅电池LeTID的测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶硅电池LeTID的测试方法，通过测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量发电性能，得到多个进程发电参数，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。本发明排除了光诱导衰减效应对所述待测电池的影响，得到单在LeTID作用下所述待测电池的性能衰减。本发明还提供了一种具有上述优点的晶硅电池LeTID的测试装置。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池测试领域，特别是涉及一种晶硅电池LeTID的测试方法及装置。
背景技术
PERC电池技术因为其高性价比，相比BSF电池的老产线改造成本低，近几年PERC电池技术迅速反超BSF电池，市场占有率也逐年增加。PERC电池技术得益于背面钝化和正面SE技术的叠加，大大降低了表面的复合损失，量产电池效率有望突破23％，甚至更高。但是P型PERC电池存在衰减过大的问题，通常认为PERC电池衰减主要来源于硼氧对引起的光诱导衰减(BO-LID)，但近几年因为过量引入氢和金属杂质等引起的高温热辅助诱导衰减(LeTID)，也变成了阻碍电池效率提升的不可忽视的因素。
目前对于PERC电池衰减的测试通常有光照测试和电注入测试两种方法，但是这两种方法都存在不能清晰将BO-LID和LeTID衰减分开，导致在电池研发与制造的过程中不能针对性地对LeTID衰减进行电池成分与结构上的改良，因此，如何准确地获得LeTID衰减对电池发电效率的影响，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶硅电池LeTID的测试方法及装置，以解决现有技术中的测试方法不能单独测量LeTID衰减对电池的影响的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种晶硅电池LeTID的测试方法，包括：
测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；
将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；
当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；
根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高包括：
确定最新得到的进程发电参数与相邻的进程发电参数的差值，作为升降准值；
判断所述升降准值是否大于0；
相应地，所述当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火包括：
当出现大于0的所述升降准值时，停止暗退火。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述当出现大于0的所述升降准值时，停止暗退火包括：
当连续出现两个大于0的所述升降准值时，停止暗退火。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述第一温度的范围为150摄氏度至250摄氏度，包括端点值。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述保护性气氛为真空或惰性气体氛围。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述惰性气体氛围为氮气氛围、氩气氛围及氦气氛围中的至少一种。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述第一时间间隔的范围为10分钟至60分钟，包括端点值。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述原始发电参数及所述进程发电参数为效率参数或功率参数；
相应的，所述待测电池的LeTID性能为所述待测电池的效率损失或功率损失。
可选地，在所述的晶硅电池LeTID的测试方法中，所述待测电池的发电性能在IEC61215标准下进行测量。
一种晶硅电池LeTID的测试装置，所述晶硅电池LeTID的测试装置为通过如上述任一种所述的晶硅电池LeTID的测试方法测试待测电池的LeTID性能的装置。
本发明所提供的晶硅电池LeTID的测试方法，通过测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。本发明将所述待测电池至于避光的环境下进行退火，仅在测试发电性能时给予光照，排除了光照的累积所产生的光诱导衰减效应对所述待测电池的影响，因此可将所述待测电池发电性能的衰减完全归结于LeTID作用，进而即可得到单在LeTID作用下所述待测电池的性能衰减，为后续电池生产研发提供参考。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的晶硅电池LeTID的测试装置。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的晶硅电池LeTID的测试方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图2为本发明提供的晶硅电池LeTID的测试方法的另一种具体实施方式的流程示意图；
图3为本发明提供的晶硅电池LeTID的测试方法的又一种具体实施方式的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种晶硅电池LeTID的测试方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：
S101：测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数。
作为一种优选的实施方式，所述待测电池的发电性能在IEC61215标准下进行测量，更进一步地，所述测量标准为IEC61215MQT06.1；IEC61215适用范围较广，且更接近绝大多数情况下晶硅电池的实际使用条件，因此结果更准确，更具参考价值。
S102：将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高。
具体地，所述第一温度的范围为150摄氏度至250摄氏度，包括端点值，如150.0摄氏度，200.3摄氏度或250.0摄氏度中的任一个。
另外，所述保护性气氛为真空或惰性气体氛围，更进一步地，所述惰性气体氛围为氮气氛围、氩气氛围及氦气氛围中的至少一种，也可以是两种及以上的混合气体氛围。
更进一步地，所述第一时间间隔的范围为10分钟至60分钟，包括端点值，如10.0分钟，20.3分钟或60.0分钟中的任一个值。本发明提供的晶硅电池LeTID的测试方法，如果所述第一间隔的时间范围太大，则会造成所述待测电池的理论最小发电参数对应的时间已经经过很长一段时间后，才到采集所述进程发电参数对应的时间点，导致最终测得的最小发电参数与理论上的最小发电参数相差较大，最终导致较大的测量误差，而过小的第一时间间隔，又会导致电池升温慢，受热不均匀，同样影响测试精度与测试效率，经过理论计算与实际检验，10分钟至60分钟为较为合适的第一时间间隔，当然，也可根据实际情况作相应变动。
S103：当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数。
S104：根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。
需要说明的是，所述原始发电参数及所述进程发电参数可为效率参数或功率参数，即通过电池效率或电池功率来表示所述待测电池的发电能力；
相应的，所述待测电池的LeTID性能为所述待测电池的效率损失或功率损失。
下面以电池效率为例，提供一种所述待测电池的LeTID性能的计算方法：
η＝(Effinital-Effmin)/Effinital
其中，η为电池效率损失，Effinital为所述待测电池的原始效率参数，Effmin为所述待测电池的最小效率参数，所述电池效率损失η即可反映所述待测电池的LeTID性能。
本发明所提供的晶硅电池LeTID的测试方法，通过测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。本发明将所述待测电池至于避光的环境下进行退火，仅在测试发电性能时给予光照，排除了光照的累积所产生的光诱导衰减效应对所述待测电池的影响，因此可将所述待测电池发电性能的衰减完全归结于LeTID作用，进而即可得到单在LeTID作用下所述待测电池的性能衰减，为后续电池生产研发提供参考。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的晶硅电池LeTID的测试装置。
在具体实施方式一的基础上，进一步对所述进程发电参数随时间经过而升高的判断依据做出限定，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：
S201：测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数。
S202：将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，确定最新得到的进程发电参数与相邻的进程发电参数的差值，作为升降准值；判断所述升降准值是否大于0。
S203：当出现大于0的所述升降准值时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数。
S204：根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中具体限定了通过所述升降准值判断所述进程发电参数是否随时间升高，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式中具体给出了一种判断所述进程发电参数是否随着时间经过而升高的方法，即每次新得到一个所述进程发电参数后，都将其和与其相邻的上一个进程发电参数相减，通过得到的差值(即所述升降准值)的正负形判断所述进程发电参数是在随着时间上升还是下降，为所述进程发电参数升降的判断的自动化提供了依据，当然，除此之外还有其他升降判断方法，比如绘制时间-进程发电参数的折线图，当图中相邻两点的斜率为正时判断此时所述进程发电参数随时间经过而升高，或者人工判断，可根据实际情况做选择。
在具体实施方式二的基础上，进一步对所述进程发电参数随时间经过而升高的判断依据做出限定，得到具体实施方式三，其流程示意图如图3所示，包括：
S301：测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数。
S302：将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，确定最新得到的进程发电参数与相邻的进程发电参数的差值，作为升降准值；判断所述升降准值是否大于0。
S303：当连续出现两个大于0的所述升降准值时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数。
S304：根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中具体限定了所述第一时间间隔的范围，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式在具体实施方式二的基础上更进一步，为了避免测量中出现误差导致对所述进程发电参数是上升还是下降产生误判，限定了只有连续两个所述升降准值都为正，即连续两个所述进程发电参数都上升时，才判断此时最小发电参数已出现，因此需要停止所述暗退火并进行后续处理，大大提升了测量的精度。
本发明还提供了一种晶硅电池LeTID的测试装置，所述晶硅电池LeTID的测试装置为通过如上述任一种所述的晶硅电池LeTID的测试方法测试待测电池的LeTID性能的装置。本发明所提供的晶硅电池LeTID的测试方法，通过测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。本发明将所述待测电池至于避光的环境下进行退火，仅在测试发电性能时给予光照，排除了光照的累积所产生的光诱导衰减效应对所述待测电池的影响，因此可将所述待测电池发电性能的衰减完全归结于LeTID作用，进而即可得到单在LeTID作用下所述待测电池的性能衰减，为后续电池生产研发提供参考。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的晶硅电池LeTID的测试装置。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的晶硅电池LeTID的测试方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，包括：
测量待测电池的发电性能，得到原始发电参数；
将所述待测电池置于第一温度的保护性气氛中进行暗退火，并在每个相距第一时间间隔的时间点测量所述待测电池的发电性能，得到多个与所述时间点一一对应的进程发电参数，每次得到所述进程发电参数后，判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高；
当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火，并确定所述进程发电参数中的最小值，作为最小发电参数；
根据所述原始发电参数及所述最小发电参数，得到所述待测电池的LeTID性能。
2.如权利要求1所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述判断所述进程发电参数是否随时间经过而升高包括：
确定最新得到的进程发电参数与相邻的进程发电参数的差值，作为升降准值；
判断所述升降准值是否大于0；
相应地，所述当所述进程发电参数随时间经过而升高时，停止暗退火包括：
当出现大于0的所述升降准值时，停止暗退火。
3.如权利要求2所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述当出现大于0的所述升降准值时，停止暗退火包括：
当连续出现两个大于0的所述升降准值时，停止暗退火。
4.如权利要求1所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述第一温度的范围为150摄氏度至250摄氏度，包括端点值。
5.如权利要求1所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述保护性气氛为真空或惰性气体氛围。
6.如权利要求5所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述惰性气体氛围为氮气氛围、氩气氛围及氦气氛围中的至少一种。
7.如权利要求1所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述第一时间间隔的范围为10分钟至60分钟，包括端点值。
8.如权利要求1所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述原始发电参数及所述进程发电参数为效率参数或功率参数；
相应的，所述待测电池的LeTID性能为所述待测电池的效率损失或功率损失。
9.如权利要求1至8任一项所述的晶硅电池LeTID的测试方法，其特征在于，所述待测电池的发电性能在IEC61215标准下进行测量。
10.一种晶硅电池LeTID的测试装置，其特征在于，所述晶硅电池LeTID的测试装置为通过如权利要求1至9任一项所述的晶硅电池LeTID的测试方法测试待测电池的LeTID性能的装置。
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